AC および DC 回路では、コンデンサは力率補正、整流、信号からのノイズの除去などのさまざまな用途に使用されます。コンデンサは、プレート間に電荷を短期間蓄積し、必要に応じて電荷を放散することによって機能します。このようにして、コンデンサは回路内の電圧レベルを維持し、回路内の電圧脈動を低減します。
概要：
コンデンサの充電方法
DC 回路専用のコンデンサもあり、分極コンデンサと呼ばれることが多いため、コンデンサの充電は主にそのタイプによって異なります。一方、AC 回路の場合は、無極性コンデンサと呼ばれる AC コンデンサが使用されます。したがって、一方には DC 電源が含まれ、もう一方には AC 電源が含まれるため、両方の充電方法が異なります。
- DCコンデンサの充電
- ACコンデンサの充電
DCコンデンサの充電
直流電流は一方向にのみ流れるため、DCコンデンサは極性が固定されており、充電するにはDC電源が必要です。 DC コンデンサは、完全に充電されると、コンデンサの両方のプレートが飽和するため、電流の流れをブロックします。 DC コンデンサを充電するには、次の 2 つの方法があります。
方法 1: 抵抗器を使用してバッテリーを介して接続する
電気回路内の抵抗は電流の流れを制限するために使用され、電圧または電流が安全値を超えた場合に接続されたデバイスを保護するのに役立つことが証明されています。同様に、コンデンサの充電に抵抗を使用すると、バッテリが長期間コンデンサに接続されている場合でもコンデンサの損傷を実際に防ぐことができます。さらに、充電速度も遅くなり、急速充電による損傷を防ぐことができます。抵抗を使用してコンデンサを充電するには、次の手順に従います。
ステップ 1: コンデンサを抵抗器に接続する
まず、充電しようとしているコンデンサに抵抗が内蔵されているかどうかを確認し、コンデンサのデータシートで検索してください。コンデンサに抵抗がない場合は、抵抗とコンデンサをコンデンサの正端子に直列に接続します。
インピーダンスが高いほどコンデンサの充電が遅くなり、コンデンサが損傷する可能性があるため、抵抗の値は約 1K オームにする必要があります。
ステップ 2: マルチメータとコンデンサを接続する
まず、マルチメータのダイヤルを動かして電圧に設定し、コンデンサのプラス端子をマルチメータのプラス端子に接続し、マルチメータのマイナス端子をコンデンサのマイナス端子に接続します。
ステップ 3: バッテリーとコンデンサーを接続する
マルチメータをコンデンサに接続したら、今度はバッテリをコンデンサに接続します。損傷を引き起こす可能性のある配線を引っ張る代わりに、コンデンサが充電されたらバッテリーをオフにできるので、バッテリーにスイッチを追加できれば良いでしょう。
バッテリーの電圧はコンデンサの定格電圧を超えてはなりませんので、コンデンサに記載されている定格電圧を確認してください。
ステップ 4: バッテリーでコンデンサを充電する
すべてが所定の位置に配置されたら、電源のスイッチをオンにするか、バッテリーのプラス線を差し込みます。マルチメーターでは、電圧が上昇し始めていることがわかります。コンデンサの電圧がバッテリーの電圧レベルと同じ電圧レベルに達するとすぐに、これはコンデンサが完全に充電されていることを意味します。次に、スイッチをオフにするか、バッテリーのプラス線を引き抜いて、電源をオフにします。
マルチメータの電圧が減少していることがわかり、それがコンデンサが放電している理由です。コンデンサの電荷はマルチメータに消費されます。
方法 2: 電球を使用してバッテリーを使用する
DC コンデンサを充電するもう 1 つの方法は、抵抗器の代わりに電球を使用することです。電球のフィラメントは、電気が流れると光る抵抗器のようなものであるためです。さらに、この方法では、コンデンサがオフになったときに、コンデンサがバッテリと同じ電圧レベルに達したかどうかを簡単に検出できます。これは、コンデンサとバッテリーの両方が同電位になるため、電子の流れが停止するためです。したがって、フィラメント電球を使用してバッテリーを介してコンデンサを充電するには、次の手順を実行します。
ステップ 1: コンデンサを電球に接続する
まず、電球のプラス端子とコンデンサのプラス端子を接続し、コンデンサのマイナス端子と電球のマイナス端子を接続します。
ステップ 2: マルチメータとコンデンサを接続する
まず、マルチメータのダイヤルを動かして電圧に設定し、コンデンサのプラス端子をマルチメータのプラス端子に接続し、マルチメータのマイナス端子をコンデンサのマイナス端子に接続します。
ステップ 3: バッテリーとコンデンサーを接続する
マルチメータをコンデンサに接続したら、今度はバッテリをコンデンサに接続します。損傷を引き起こす可能性のある配線を引っ張る代わりに、コンデンサが充電されたらバッテリーをオフにできるので、バッテリーにスイッチを追加できれば良いでしょう。
ステップ 4: バッテリーでコンデンサを充電する
すべてが所定の位置に配置されたら、電源のスイッチをオンにするか、バッテリーのプラス線を差し込みます。マルチメーターでは、電圧が上昇し始めていることがわかります。コンデンサの電圧がバッテリーの電圧レベルと同じ電圧レベルに達するとすぐに、これはコンデンサが完全に充電されていることを意味します。
また、電球が光り始め、コンデンサの電圧が増加すると電球の強度が増加します。同様に、バッテリーとコンデンサーが同じ電位に達し始めると、電球の光の強度が減少し始め、最終的には電球が消えます。次に、スイッチをオフにするか、バッテリーのプラス線を引き抜いて、電源をオフにします。
マルチメータの電圧が減少し、コンデンサが放電しているときに電球が点灯し始めることがわかります。電球が消えるということは、コンデンサが放電されていることを意味します。
ACコンデンサの充電
AC コンデンサと DC コンデンサの主な違いは、AC コンデンサには極性がないのに対し、DC コンデンサは極性が固定されていることです。また、ACコンデンサは極性が固定されていないため、DCコンデンサの代わりに使用できます。したがって、AC コンデンサを充電するには、AC 電源を使用できます。ここでは、AC コンデンサを充電するためのいくつかの手順を説明します。
ステップ 1: コンデンサと抵抗を接続する
まず、充電しようとしているコンデンサに抵抗が内蔵されているかどうかを確認し、コンデンサのデータシートで検索してください。コンデンサに抵抗がない場合は、抵抗とコンデンサをコンデンサの正端子に直列に接続します。
ステップ 2: マルチメータとコンデンサを接続する
まず、マルチメータのダイヤルを動かして電圧に設定し、コンデンサのプラス端子をマルチメータのプラス端子に接続し、マルチメータのマイナス端子をコンデンサのマイナス端子に接続します。
ステップ 3: AC 電源をコンデンサに接続する
マルチメータをコンデンサに接続したら、AC電源をコンデンサに接続します。過充電や突然の電圧によりコンデンサが損傷する可能性があるため、その前に電源のスイッチをオフにしてください。
ステップ 4: AC 電源でコンデンサを充電する
すべての準備が整ったら、電源のスイッチをオンにし、マルチメーターをオンにすると、コンデンサの電圧が電源電圧と同じ電圧レベルに達するとすぐに電圧が上昇し始めることがわかります。これは、これを意味します。コンデンサが完全に充電されていることを確認します。次に、電源をオフにします。
注記： これらのコンデンサは高電圧に対して若干敏感であるため、コンデンサを充電する際には十分な注意が必要です。コンデンサに過剰な電流や電圧が流れると損傷します。さらに、これらすべての方法を試す場合は、怪我を防ぐために必要に応じて安全装置を着用する必要があります。
結論
コンデンサは、プレート間の電界に電気エネルギーを蓄積し、その後、コンデンサに接続されている他のコンポーネントによって回路内に消費されます。 DC 回路ではコンデンサが完全に充電されると電流の流れをブロックするため、コンデンサは AC 回路と DC 回路では機能が異なります。
一方、AC 回路では、コンデンサにより双方向の電流の流れが可能になり、多くの用途に役立ちます。コンデンサを充電するには、抵抗を直列に接続し、コンデンサの種類に応じて 2 ～ 3 秒以内で AC または DC 電源に接続します。